溫度分析在汽修中的應用

紅外線測溫儀很早就有，最早應用在工業檢測，在去年這種測溫儀更是被廣泛地應用於「非典」的預防性檢查中。很偶然的一次機會，見到工廠的電工在檢查架空線路的時候用紅外線測溫儀來檢測線路是否存在虛接，當時我就突發奇想，如果將這種測溫儀應用到汽車維修中一定不錯，它將會給我們提供一個非常好的檢測溫度的辦法。隨著我國汽車工業的不斷發展，汽車產品已開始逐步從生產資料向消費用品轉化；汽車的購買者也趨向於私人化；汽車維修工藝已開始從傳統的維修向定期養護和視情修理轉變；汽車維修診斷已從單一診斷手段向綜合診斷髮展。另外，由於人們越來越重視時間的價值和對車輛的依賴性越來越強，因此要求在在對汽車進行維修時應做到快速、準確和經濟。這些都要求對現有的維修方法、維修手段和診斷思想進行不斷的變革和創新。這裡所說的創新是指不同生產要素的再次組合，而不是發明創造。而由於汽車維修行業的發展速度遠遠低於汽車的發展速度，而且這一行業給外界造成了很多誤解，願從事的人比較少，為這一行業搞開發、提供支持的人員有限，這種內外的夾擊的形勢迫使我們一定要在努力提高現有人員的素質。另外，在汽車維修行業不缺創新的環境，而真正缺少的是創新的意識。上面是我對汽車維修業的一點看法，也可以說是希望，下面與大家共同交流一下本人在使用紅外線測溫儀時的一些心得和體會。在實際的汽車維修檢測中，有很多方法在被廣泛地應用，這些方法包括：根據聲音變化進行異響分析、根據尺寸變化進行磨損分析、根據信號變化進行數據分析、根據廢氣排放進行尾氣分析、根據壓力變化進行缸壓和真空度分析以及根據溫度變化進行溫度分析等等。實際上，汽車就是一個熱能和機械能轉換的設備，汽車工作的原理是將熱能轉換為動能，因此可以通過對溫度的分析來診斷汽車的故障。使用攜帶型紅外測溫儀能十分方便、快捷地檢查所測部位的溫度。在汽車維修工作中，那些真正棘手問題常常並不是沒有聽說過的、高深的技術問題，而往往是那些非常顯而易見的常規問題，比如：如何判斷水箱是否堵塞、如何判斷某一汽缸是否工作、如何確定剎車分泵回位是否正常、是什麼原因導致剎車鼓太熱、如何判斷空調管路是否堵塞、發動機工作不穩究竟是哪缸引起的、如何確保新換的後橋不再被燒、如何判斷三元催化器是否堵塞，等等。這類問題最大的特點是：溫度存在著明顯變化。儘管現在汽車修理過程中有了很多先進的儀器設備，比如通過示波器可以看到感測器、執行器的波形情況，通過檢測儀可以看到數據流、故障碼，但是這些儀器獲得的都是一些原始數據，就如同人腸胃不舒服要檢查食物的情況一樣，僅有這些是遠遠不夠的，還要根據實際的情況檢查不同的結果，比如化驗排泄物，在汽車維修檢測中就要通過檢查排放來分析發動機的故障。當然，通過溫度的變化情況來分析汽車相關部位的故障也是一種常用的方法。在汽車維修檢測中，利用溫度分析汽車故障的方法應用已經很久，例如用手感覺制動器的溫度以判斷制動器工作是否正常、用手來感覺空調出風口的溫度以檢查空調的製冷情況等。但僅僅依靠手來感覺溫度的高低是很不準確的，而且在汽車的許多部位由於溫度太高是不敢用手去碰的，因此，這時如果能用紅外線測溫儀來代替手的感覺，許多問題將會迎刃而解。當然，要真正用好紅外線測溫儀，還應做到：相對精確的測量、合理的分析、相互的印證以及破案般的推理。下面舉一個實際的案例。案例1：一輛裝載有2.5L發動機的道奇車空調製冷效果不好，據車主反映總是在長時間行駛之後出現這種感覺。經過檢查發現，在起初的時候空調很涼，測量出風口溫度才8℃左右，可以正常吸、停泵；原地著車40~50 min以後，發現車內逐步感覺變熱，而且有些蒸熱。再次檢查空調出風口溫度，仍然在8~10℃左右，沒有空調製冷不好的現象。再次仔細感覺，總是感覺腳下很熱，儘管穿著鞋，但是仍然能夠感覺到腳下燙腳，用手一摸的確燙手，使用紅外測溫儀檢查地板，發現達到將近40℃。問題終於有了線索：並不是空調系統製冷不好，而是駕駛室內的熱負荷太大了。是哪裡來的如此高的溫度呢？地板的溫度至少應該低於外界溫度，而將近40℃幾乎與當時的外界溫度相同，肯定是有一個熱源通過地板將熱量傳遞到駕駛室內。在駕駛室下會有什麼熱源？在車底使用紅外線測溫儀檢查三元催化器，發現溫度很高，達到了430℃以上，而一般情況下，三元催化器的正常溫度在350℃左右，這說明有汽油在三元催化器內燃燒。實際上這種故障常見到，有的時候三元催化器甚至會被燒紅。是什麼原因引起這種現象呢？點火錯亂、混合比太稀、有的缸明顯斷火以及點火能量不足等都有可能導致三元催化器過熱。再仔細檢查，發現發動機在原地著車的時也有些工作不穩定的情況，後來發現該車使用的是213的點火線圈，點火能量不夠，導致三元催化器溫度升高。這一故障中，很多人忽略了一個細節：空調的製冷情況不僅與空調本身有關，而且還與汽車的熱負荷分不開的，這就如同在開有空調的房間內再生一個火爐一樣，質量再好的空調也不會使這間屋子感到涼爽。所以要在確定空調的製冷沒有問題後，再重點檢查另一個因素。很多時候，病因與現象相差很多。案例2：一輛原裝別克轎車，已經行駛了大約20萬km，一次行駛在高速公路上時，突然出現急促的「噠噠」響聲，緊接著就出現了加油「嘬車」、怠速不穩的現象，原地空負荷急加油響聲更加劇烈，後面感覺有明顯的「突突」聲。車輛勉強到一家修理廠進行檢查，結果發現這輛車的六缸排氣門搖臂脫落，再仔細觀察發現搖臂螺絲從缸蓋中拔出，導致搖臂的螺絲座折斷。於是更換了汽缸蓋總成，總成更換完畢後，車輛繼續行駛了幾天，感覺車輛抖動的更加厲害了。原來出現故障的時候，車輛還可以跑到時速130km/h，但是總成更換完畢後，車輛越跑越沒勁，行駛大約100km以後，時速甚至不能達到120km/h，而且再次出現了明顯的怠速不穩現象。故障綜合表現為：怠速不穩、加速無力、動力不足。導致發動機工作不穩、動力不足的原因很多，如混合比故障、點火問題、進排氣問題和機械問題等。可以使用示波器、噴油器實驗台、正時槍、尾氣分析儀、缸壓表等設備檢查點火能量、噴油器、缸壓、正時等部位。但過程比較複雜，而且對設備、人員要求較高。檢查點火能量使用跳火的方法，在使用火花塞測試儀的時候，檢測到的火花至少可以擊穿3cm以上，而且火花呈現藍白色，為了檢查點火時間，又使用示波器進行點火波形的測試，結果還是一切正常；仔細檢查了高壓線的連接（有時會發現維修人員疏忽造成缸線差亂的現象）。是否噴油不正常呢？一個已經行駛了20萬km的車輛，有可能會出現噴油霧化不好、噴油器堵塞的現象；另外，因為缸蓋、進氣道、氣門等部位的積碳增多，也會吸附一些汽油，導致實際進入燃燒室的汽油比較少，這些都會導致混合比不合適，從而造成燃燒不充分、動力不足。因此，重點對於進氣道、氣門等處的積碳進行了反覆清洗，但是效果幾乎沒有。會不會是噴油頭堵塞或者噴油脈寬不對呢？假如長時間噴油頭沒進行有效的維護，勢必會影響噴油質量，造成燃燒不好。使用超聲波清洗機進行噴油器的霧化試驗，經過試驗，發現6個噴油器的噴油量基本相同，而且霧化非常好，也沒有任何滴漏的現象。使用檢測儀器讀取噴油脈寬，經過檢查，所有的噴油脈寬隨著發動機負荷的變化出現有規律延長或者減短。使用示波器對所有噴油器的波形進行檢查，也都很正常，波形的下端保持0V，上端保持電瓶電壓，這些足以說明電腦對於噴油器的控制是有效的，噴油器的執行情況也是良好的。點火與噴油都進行了有效的檢查，證明沒有問題。但故障還是依舊，發動機仍然工作不穩定。那麼，還會有哪些因素會導致這種故障呢？如此強烈的癥狀通過分析尾氣應該可以找到新的線索。對尾氣進行檢測，怠速時，HC為400~500，CO為0.8~1.0；高怠速時，HC為300左右，CO為1.0左右。這個實測結果實際上很高，尤其是HC，說明有很多沒有燃燒的混合氣，有可能是點火能量或者混合比偏稀所致。現在關鍵是要確定，是哪一缸的工作不好還是整體工作不好。如何能有效地檢測出哪一缸的工作不好呢？使用下面的方法很快判斷出了2、6缸工作很不好，4缸的工作稍差一些。1、藉助真空表，分別斷開每一個汽缸的噴油器接頭，發現2、4、6缸的真空度下降很小，而1、3、5缸的真空度下降較大；2、結合非接觸式紅外測溫儀進一步檢查（如下圖所示），發現在測量不同汽缸的相同部位溫度時，2、6汽缸的溫度比其它汽缸的溫度偏低。這些數值足以說明這輛別克的2、4、6缸工作不好，尤其以4缸最明顯，而這一側正好是新近更換的汽缸蓋側。將2、4、6缸的高壓線斷開，保留1、3、5缸發動機仍然能夠運轉；而將1、3、5缸的高壓線斷開，保留2、4、6缸則發動機立即熄火，這也驗證了上面的分析結果： 2、4、6缸的確工作不好。現在可以確定的故障範圍是：單側汽缸工作不好；噴油、點火正常。而感測器、執行器沒有發現故障，因此，最可能是機械部分的故障了。對缸壓進行測量，發現所有缸壓均在標準之內，而且相差在5%以內，故障診斷再次進入了困境。

但是在進行缸壓測量時，發現了一個奇怪的現象，2、6缸壓縮聲音比較連貫、輕柔，不像在測量1、3、5缸時，有那種「當、當、當」的爆發聲音，會不會是2、6汽缸的排氣門打開比較晚，從而造成燃燒室內廢氣較多，而不容易燃燒呢？拆開這一側缸蓋（新缸蓋側），沒有發現故障點，再進行更多的拆檢，氣門推桿長短一致、氣門口密封良好、氣門高矮相同。但另一個奇怪的現象出現了，2、4、6缸的排氣門彈簧短，與正常相比分別短2.4mm、1.2mm和1.8mm（如下圖所示）。　

故障徹底查明了，原來是2、4、6缸的排氣門彈簧比正常的短，這樣就造成了排氣門打開時間不足，不能夠在設計的配氣正時內有效地打開（開啟晚），從而造成了在每一個工作循環當中，燃燒室內的廢氣比較多，造成可燃混合氣相對較少，所以不容易燃燒，最終導致發動機工作不穩，功率不足。汽車修理當中分析出故障的方向非常關鍵，有很多時候，找不到故障原因是因為故障的方向不明確，主線沒有找到。在足球比賽之中，定位球的價值要比無目的的拼搶更大。夏天水溫高、開鍋是常見病，但是最為常見的水箱循環不好如何檢查？修理工很多的時候都是用手感覺或者推理，感覺水箱「可能」堵塞了，但是，這個憑感覺的「可能」至少會造成以下幾個後果：浪費了大量的時間；掩蓋其他故障的真相；客戶白花一筆冤枉錢；修理廠因為診斷失誤造成的聲譽損失。如何解決這個多數修理工都沒能夠擺脫的困難呢？充分利用紅外線測溫儀檢查水箱的各個部位的溫度，溫度應該隨水的流動方向逐漸下降，如果突變，證明有堵的部位。還可以通過準確的測量某些部位的溫度，來協助找出比較隱蔽的故障。紅外線溫度檢測儀還可應用於三元催化器以及車內暖氣系統的檢測。檢查三元催化器時，在達到工作溫度之後，對三元催化器的進排氣口進行檢測，出口的溫度會比進口的溫度高，一般會高出10℃左右，如果出口溫度反而偏低，則可能是三元催化器失效。檢查車內暖氣時，如果感到暖氣溫度不夠，可以檢測暖氣小水箱的進、出水口溫度，如果進水口的溫度低於發動機正常水溫，則說明散熱器被阻塞；如果進、出水口的溫度相差很大，則說明小水箱有阻塞，一般出口比進口低8~15 ℃左右。實際上，現在我們還有很多種設備和工具只是擺設，許多人還拿設備當作一種炫耀的工具，設備的真正價值還沒有充分發揮出來，甚至連一半的功能還沒有得到有效利用，所以我認為這是一種極大的浪費。只有開發和延伸儀器設備的功能，才是一個真正優秀的維修技師。判斷故障的準確部位是一個修理廠獲得信任、一個修理工獲得稱讚的關鍵之所在
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